pon技术发展趋势

1、PON技术发展趋势,烽火通信 行业网营销中心 电网事业部 周密,宽带接入技术演进,1G,100M,10M,100G,10G,2005,2000,2010,2015,2020,1995,100BaseT,GbE,10GbE,40/100GbE,B-PON,E-PON,G-PON,10G-EPON,ADSL,WDM TDM,P-P,P-MP,10G-GPON,3,下一代PON的技术特点,下一代PON的主要技术特征包括： 更高的传输速率：10G及以上的传输速率或是采用波分提高容量； 更大的光分路比：突破现有1:64，进一步支持到1:128，甚至1：256， 更多的用户接入：更广的覆盖范围能满足更多的高速用户同时接入。 更丰富的业务： 高的带宽带来更丰富的业务类型，需要支持更完善的业务调度机制和物理实现接口； 良好的扩展兼容：考虑到目前已经大量部署的EPON和GPON系统，下一代PON系统应该兼容EPON和GPON，以确保网络的平滑演进，保护既有投资。,下一代PON的主要技术： 10G EPON、NGPON(XGPON12)、NGPON2 WDM-PON、WDM-TDM PON(HPON),内

2、容,10G EPON WDM PON,5,PON技术发展路线,10,2,1,Line Rate（GB/s）,2002,0,622Mb/s BPON,2004,1.25Gb/s EPON,2008,2.5Gb/s EPON,2010,2015,NGA1:借鉴10G EPON技术成果,考虑当前GPON和ODN网络兼容，在上行速率、技术工艺方面根据GPON的规划要求进行重新定义,WDM-TDM PON,NGA2:不考虑当前GPON和ODN网络兼容，发展高速率、长距、大分光比的WDM-TDM混合 PON网络,秉承一致的协议和管理方式，多种速率可以完全兼容并实现平滑升级,发展高速率、长距、大分光比的WDM-TDM混合 PON网络 ，国家863项目,2.5Gb/s GPON,GPON继承了BPON 众多技术特性，但不兼容BPON,基于16/32波道、单波道1.25/2.5G速率的WDM PON系统，未来兼容TDM PON,10Gb/s GPON,10Gb/s EPON,WDM PON,6,下一代PON技术,10G XPON技术对比,10G PON相关标准制定,下一代的PON技术主要包括IEEE推动

3、的10G-EPON和FSAN推动的NG-PON 10G EPON: 2009年9月IEEE802.3av的标准将正式发布。 10G-EPON系统规定两种模式： 10Gb/s下行、1Gb/s上行的非对称模式(10/1GBASE-PRX) 10Gb/s上下行对称模式(10GBASE-PR) NGPON: FSAN将NGPON划分为两个阶段：NGPON1、NGPON2 下行10Gbit/s上行 2.5Gbit/s的非对称XG-PON1 上下行对称10Gbit/s的XG-PON2。 目前，FSAN已经完成了XGPON1的白皮书 ，并从2009年开始了XGPON1的标准化工作，预计2011年完成对应的ITU-T G.987标准。 NGPON2目前基本只是一个概念,10G EPON相关标准完善情况,IEEE802.3av标准专注于物理层技术的研究，最大限度沿用EPON的IEEE 802.3ah的MPCP协议，具备很好的一致性、兼容性和扩展性； IEEE802.3av标准的核心有两点：一是扩大IEEE802.3ah标准的上下行带宽，达到10G速率； 二是10G EPON标准有很好的兼容性，通过1G/

4、10G共存最大限度保护运营商投资。,10G EPON在现网中的组网融合,共存模式下10G EPON波长分配方案,10G EPON下行采用不同波长方式，上行采用双速率突发模式接收技术，通过TDMA机制协调1G和10G光节点共存。光模块方面，OLT模块利用波分集成技术，集成了1270nm/1310nm/1490nm/1577nm四个波长，其中1490nm和1577nm用于下行，分别传输连续 1.25G 和10.3125G信号，1310nm用于1.25G突发上行接收，1270nm用于10.3125G突发上行接收。从而实现在同一光配线网络下的共存与平滑改造。,10G EPON光功率预算要求,10GEPON标准考虑到宽带业务对带宽需求的不对称性，定义了两种主要类型： 10G/1G asymmetric rate systems 和10G symmetric rate systems ； 10G EPON对称和非对称系统除定义了和EPON相当的PR10&PRX10和PR20&PRX20的功率预算外，还增加对PR30&PRX30的要求 。 Symmetric power budgets Asymme

5、tric power budgets (10G down/10G up) (10G down/1G up),各种PON技术比较-光功率,10G EPON相关技术,高速处理能力： 超高速输送背板、百G高速上联、T容量交换、大功率芯片散热、大容量转发延时,不同的DBA机制： 上行方向采用两种MAC栈DBA机制; HQOS以实现更精细化的业务负载和调度能力。,组播业务方面： 组播条目数，用户响应速度的大大提高； IGMP协议处理需要更多个状态机，其对丢包和延迟会更加敏感。 基于专门的组播VLAN配置模板,10G EPON产业链-PON芯片,10G EPON MAC芯片主流的厂商主要包括： OLT：PMC、Teknovus、Opulan、 Cortina ONU: PMC、Teknovus、Opulan、 Freescale、Cortina、Marvell 目前业界均采用FPGA方案实现10G EPON，ASIC芯片推出时间为2011年，量产到2011年底 烽火10G EPON系统采用Opulan、 Teknovus两种芯片方案,海信、SourcePhotonics、Superxon、WTD

6、等光模块厂商先后发布10G EPON对称/非对称光模块，在封装、指标基本可以满足商用，但是目前成本偏高。,10G EPON产业链-光模块/突发光器件,突发模式收发serdes芯片： 川崎微电子突发模式SERDES芯片同时支持下行10G/上行10G对称/非对称模式。CTXL1的锁定时间宣称小于50纳秒。 Vitesse锁定时间小于100纳秒。,运营商对10G PON关注力度,中国联通： 2010年5月正式开展10G EPON/NGPON设备测试，10G EPON成熟性表现较好； 中国电信： 中国电信2009年11月进行了芯片级互通测试； 2010年下半年开始10G EPON设备测试； 中国移动： 2010年3月组织10G EPON设备测试； 运营商关注10G发展方向 验证高速率大容量PON网络的成熟性； 实现现有网络与10G网络共存； 高速多业务QOS保护能力，挖掘新业务需求及服务方式； 考察10G PON运维及管理方式，开发与现有模式融合；,烽火NGPON研发计划,方案一：AN5516-01现有平台实现,现有5516-01平台增加10G EPON板卡即可实现10G速率；ONU采用现有插

7、卡型号更换10G光模块； 目前采用FPGA方案，每个线卡可提供1/2个10G EPON接口； 公共板卡全部兼容，EPON板卡和GPON板卡兼容；10G PON口下能支持1G/10G ONU共存； 业界唯一能实现10G对称模式的产品，经测试上行带宽可达8.375G 对称模式下能实现1:128分路比； 10G EPON扩展技术，如二/三层功能、语音、 组播、可靠性、管理、IPV6支持能力等， 均已通过测试；,超大容量背板带宽、交换带宽和槽位带宽 丰富的板卡和接口类型 EPON/GPON/10GEPON/10GGPON一体化接入能力 具备汇聚交换机完整功能 全新绿色环保设计 强大的QoS能力 全面的安全保障措施 丰富灵活的组网方式 良好的管理维护功能 电信级的高可靠性设计,方案二：AN5516-01B平台实现,方案二：AN5516-01B平台实现,AN5516-01B新特性,HQoS（Hierarchical QoS）:指层次化QoS；传统流量管理是基于端口带宽进行调度的，不能对端口中每个用户的带宽进行保证；而HQoS解决多用户的多业务带宽保证： 第一级完成对用户带宽的保证，第二级完成对每个

8、用户内部各业务的带宽保证。,传统的QoS现状 基于端口优先级作队列调度 无法区分业务类型和用户 无法针对业务和用户进行带宽控制,HQoS功能 适应未来网络的发展趋势和方向 根据用户进行带宽控制 控制每种业务的带宽，完成带宽挤占,AN5516-01B新特性-HQoS,接入设备作为整个电信网中的基本元素之一，必须支持设备的远程操作、管理和维护等功能。随着设备的小型化、远端化，也要求接入设备具有某些BRAS 的功能，如网络地址的分配、用户管理等，这些都要求设备能够支持路由功能。 5516-01B支持的路由协议：RIP、OSPF、BGP MPLS业务可为运营商的 VPN 用户的各种业务类型（如语音业务、视频业务、关键数据业务、普通上网业务）提供端到端的QoS 保证。 5516-01B支持MPLS VPN、 MPLS LDP、LSP以及MPLS OAM,AN5516-01B新特性三层路由、VPN,内容,10G EPON WDM PON,烽火WDM PON介绍,烽火通信联合中国电信集团公司、清华大学和北京邮电大学获得了“低成本的多波长以太网综合接入系统”课题的独家承担资格(课题编号2008AA01

9、A331)。该课题的成功获得，进一步凸现了烽火通信在光接入领域的强大实力，使烽火通信成为唯一一家获得所有光接入863课题（BPON、EPON和WDM-TDM PON ）的项目承担单位。目前该项目已经完成样机开发，预计2011年可正式商用。,节约主干光纤和OSP费用 单纤3240波长,可扩展至80波 对速率、业务完全透明 无需任何封装协议，各波长相互独立工作 更具安全性 同一PON口下所有ONU物理隔离，不会产生相互影响 更易维护 避免OTDR由于高插入损耗对光纤线路测量等的限制 更长的传输距离 更简单、更易于扩展 成本更低,WDMPON和WDMTDM PON技术的研究和开发是2007年11月发布的国家863重大项目“新一代高可信网络”中重点攻关的课题。,WDM-TDM PON 的技术优势,WDM-PON网络结构,WDM-PON的技术优势,更大的接入容量 采用波分复用方式，可实现16-64波，每个波道均可实现1/2.5/10G 更长的传输距离 AWG低损耗（约4dB）使传输距离可增至60100km； 机制更简单 纯WDM PON采用连续工作模式，省去了突发模式下高速同步技术，也避开了TDM MAC协议的资源分配问题； 扩展更灵活 纯物理层的WDM，可承载任意二层协议，每个波长也可工作在不同的速率模式下； 安全性大大提高 点对点的连接，提供更高的安全性,WDM-PON技术特点,节约OSP成本 E-PON / G-PON : 每根光纤承载2 个波长 (1490nm, 1310nm) ； W-PON : 每根光纤双向可承载C波段16 64个波长。,Original Band,Extended Band,Short Band,Conventional,Long Band,O-band,E-band,S-band,C-band,L-band,1260,1360,1460,1530,1565,1625 nm,WDM-PON技术特点,网络更简单、更具有扩展性,30,E-PON G-PON,W-PON,下行采用广播方式（点到多点连

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